倾斜内锁型三维机织物复合材料的力学性能.pdfVIP

第 2 卷第 4 期 建 　筑 　材 　料 　学 　报 Vol. 2 , No. 4 1999 年 12 月 JOURNAL OF BU ILDIN G MA TERIAL S 　 Dec. ,1999 ( ) 　　文章编号 1999 倾斜内锁型三维机织物复合材料的力学性能 1 2 1 李文晓 , 　薛元德 , 　吴人洁 ( 1. 上海交通大学 复合材料所 ,上海 200030 ; 2. 同济大学 复合材料所 ,上海 200092) ( ) 摘要 : 研究了用树脂传递模塑 resin transfer molding , RTM 工艺成型的倾斜内锁型玻璃 纤维三维机织物增强不饱和聚酯复合材料的力学性能. 结果表明 :试样的拉伸、压缩和弯 曲性能以及层间剪切性能均明显受到 z 向纤维含量和方向性的影响;接结纱受拉伸直 , 基体发生屈服 ,使拉伸应力应变曲线呈非线性 ; 具有很典型的达 15 %的高压缩断裂应 变 ;弯曲试验中试样在 1. 5 倍厚度的大挠度下不破坏. 关键词 : 三维倾斜内锁织物 ; 力学性能 ; 树脂传递模塑工艺 中图分类号: TB 323 　　　文献标识码 :A 　　对于纤维增强材料而言 ,三维纺织织物是近 30 年发展起来的性能优越的增强结构织物. 作为 在面内和面外多轴向取向的连续纤维的组合体 , 由于其结构的整体性,使得层板的层间表面特性概 念不再适用 ,与传统层板相比 ,它体现出独特的优越性 :降低了发生裂纹的可能性;复合材料厚度方 向上的机械性能得到了显著改善;在成型工艺上 ,三维纺织织物增强复合材料与以往的层板复合材 料具有很大的相容性. 因此近年来 , 国外三维纺织织物增强复合材料的应用发展迅速. 三维纺织织 ( ) ( ) ( ) ( 物可以按其织造技术分为 4 种 : 编织 braiding 、机织 weaving 、针织 knitting 和缝织 stitch ing) [1 ] . 其中 ,三维机织物可借用传统的机织方法和设备 ,在多臂或提花织机上加装专用机件后进 行织造 ,具有制造成本低 ,织造周期短 ,可大规模生产的特点 ,在民用市场上具有较大的发展潜力. ( ) ( ) 国外已有研究人员对三维机织碳 石墨 / 环氧或芳纶 kevlar / 环氧复合材料的力学性能及其 [2 ,3 ] [4 ] 预测模型进行过研究 , 国内东华大学的易洪雷和丁辛 在多层机织物的结构参数对拉伸和剪 切性能的影响方面也进行了计算和验证 ,但未见对三维机织玻璃纤维增强不饱和聚酯复合材料力 [2 ] ( ) 学性能的详细报道. 此外 ,Brandt 等人 的研究结果表明 ,三维机织物中 ,倾斜内锁型 interlock 三 ( ) 维机织物可提高碳/ 环氧复合材料层间剪切强度 interlaminar shear strength , IL S ;而倾斜内锁型 三维机织物中又以 3X 型 ,即厚度上的倾斜内锁型